[发明专利]用于给高压车载电源的高压电池或低压车载电源的低压电池充电的车载充电器和方法

说明书

本发明涉及一种用于给高压车载电源的高压电池(2)或低压车载电源的低压电池(3)充电的车载充电器(1)，具有：用于对交流电压(U_AC)进行滤波的电源滤波器(4)；用于调整输入电流的功率因数校正滤波器(5)；第一直流电压变换器(6)，其具有包括初级侧(9)和次级侧(10)的变压器(8)，其中，借助于第一直流电压变换器(6)，该高压电池(2)能够通过第一直流电压变换器(6)的次级侧(10)的第一电路被供以第一直流电压(U1)；直流电压滤波器(14)，该车载充电器包括：第一直流电压变换器(6)的次级侧(10)的第二电路，该低压电池(3)借此能够被供以第二直流电压(U2)；用于激活第一直流电压变换器(6)的次级侧(10)的第一电路或第二电路的控制单元(16)。

本发明涉及一种用于给高压车载电源的高压电池或低压车载电源的低压电池充电的车载充电器。车载充电器包括用于给交流电压滤波的电源滤波器和用于调整输入电流的功率因数校正滤波器。车载充电器还包括第一直流电压变换器，其具有包括初级侧和次级侧的变压器，其中，通过第一直流电压变换器的次级侧的第一电路能够借助于第一直流电压变换器给高压电池供以第一直流电压。车载充电器还包括直流电压滤波器。本发明还涉及一种用于给高压车载电源的高压电池或低压车载电源的低压电池充电的方法。

电动车或插电式车辆具备以下可能，即，高压电池可在充电桩或家用接头处利用车载充电器以单相或多相方式来充电。高压电池给其它高压部件例如像电驱动系统、空调、加热器或信息娱乐系统供电。另外，存在直流电压变换器，其由高压电池的高电压产生低压电压并且给12伏车载电源供电。

US 2010/0231169 A1公开一种机动车，其包括电路且能够与电网相连。此外，机动车包括电连接至该电路的电驱动系统和与电驱动系统电连接的变流模块。借助蓄能单元，换能器与模块电连接。

在此出现的缺点是高压电池和/或低压电池的充电操作需要许多电路和元件。

本发明的任务是提供一种车载充电器和一种方法，借此可以在功能上扩展车载充电器，从而可以利用协同作用。

该任务通过根据独立权利要求的车载充电器和方法完成。有意义的改进方案来自从属权利要求。

本发明的一个方面涉及一种用于给高压车载电源的高压电池或低压车载电源的低压电池充电的车载充电器。车载充电器具有用于对交流电压进行滤波的电源滤波器和用于调整输入电流的功率因数校正滤波器。借助车载充电器的具有包括初级侧和次级侧的变压器的第一直流电压变换器，高压电池可通过第一直流电压变换器的次级侧的第一电路被供以第一直流电压。另外，车载充电器包括直流电压滤波器。利用第一直流电压变换器的次级侧的第二电路，可以给低压电池供以第二直流电压。如此设计控制单元，即，能够启用第一直流电压变换器的次级侧的第一电路或第二电路。通过对第一直流电压变换器的次级侧进行划分，可以利用协同作用。通过使用第一直流电压变换器来给高压电池和低压电池供电，尤其可以在唯一的部件或电路布置中使用车载充电器的和直流电压变换器的功能。在此，尤其是车载充电器担负直流电压变换器的功能。由此尤其可以节省构件、重量、体积和成本。通过在唯一的共同壳体上使用这两个不同部件的两个功能，尤其是可以放弃附加的冷却概念，因为两个功能可以利用在共同壳体中的共同冷却概念来冷却。尤其是，因为在一壳体上使用这两个功能，接口、高压电线以及低压电线的数量减少。尤其是可以由此在高压电池或低压电池的充电操作中保持低的损失功率，因为不需要多个电子元件或电路。

尤其可以利用车载充电器来以单相或三相方式给该高压电池充电。尤其是首先用作为功率级第一部分的电源滤波器对输入侧的交流电压进行滤波。在所述滤波之后，可以借助功率因数校正滤波器(PFC)使输入电流适配于尽量正弦形的曲线。尤其是输入电流应该与输入侧电源电压是同相的。由此，例如回扩到电网中的谐波减少并且功率因数由此改善。另外，功率因数校正滤波器的PFC级产生可控输出电压，借此能够给后置/下游的电压变换器供电。在功率因数校正滤波器之后紧接有第一直流电压变换器，其用于电流隔离并且产生输出电压，该输出电压的特性恰好符合高压电池的充电曲线。在将整流后的输入电压提供给高压电池之前，借助直流电压滤波器对整流后的输入电压进行滤波。